空气中氧气的含量约为20.95%。氧气在空气中的重要性不言而喻。它不仅是人类和其他需氧生物生存的基础,还参与了许多重要的生物和化学反应。在工业上,氧气被广泛用于钢铁制造、化学品生产、医疗、火箭推进以及水处理等领域。
空气中氧气的含量约为20.95%。氧气,化学式O2。化学式量:32.00,无色无味气体,氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。常温下不很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。
氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰度的元素。在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程(包括有机物的腐 败)都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。
冶炼工艺:在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
化学工业:在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。
国防工业:液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。
医疗保健:供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
其它方面:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。
氧气为无色无味气体,熔点-218.8℃,沸点-183.1℃,相对密度1.14(-183℃,水=1),相对蒸气密度1.43(空气=1),饱和蒸气压506.62kPa(-164℃),临界温度-118.95℃,临界压力5.08MPa,辛醇/水分配系数:0.65。大气中体积分数:20.95%(约21%)。
氧气为非极性分子,不易溶于水,20℃时,溶解度为30cm³氧气/dm³水,氧气在盐水中的溶解度略小于纯水中,但氧气在许多有机溶剂(如乙醚、CCl₄、丙酮、苯等)中的溶解度比在水中的溶解度高10倍左右。在101kPa下,-183℃时,氧气经凝聚变为液氧状态,呈淡蓝色,且具有流动性,当进一步冷却至-219℃时,氧气则凝聚形成淡蓝色的雪花状固体,但氧的液体和固体形态均具有明显的顺磁性。
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